JP2790403B2 - Reverse charging protection device for grid-connected inverter - Google Patents
Reverse charging protection device for grid-connected inverterInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、直流電力を交流電力に
変換して負荷に供給すると共に、交流電力系統に連系し
て運転するインバータの系統連系保護装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a system interconnection protection device for an inverter which converts DC power into AC power and supplies the AC power to a load, and operates in connection with an AC power system.
【０００２】[0002]
【従来の技術】この種の従来装置の代表例を図６に示
し、以下に説明する。2. Description of the Related Art A typical example of this type of conventional apparatus is shown in FIG. 6 and will be described below.
【０００３】太陽電池あるいは燃料電池等でなる直流電
源１の直流電力はインバータブリッジ２により交流電力
に変換され、リアクトル３とコンデンサ４でなるフィル
タによりＰＷＭ制御による高周波分を除去して負荷９に
供給される。The DC power of a DC power supply 1 composed of a solar cell or a fuel cell is converted into AC power by an inverter bridge 2, and a filter composed of a reactor 3 and a capacitor 4 removes high frequency components by PWM control and supplies the load 9 to a load 9. Is done.
【０００４】一方、交流電力系統８からしゃ断器７と柱
上変圧器６を介して供給される一般家庭用の交流電力が
負荷９に供給されており、インバータブリッジ２は交流
電力系統８に連系して運転する。負荷９に供給される交
流電圧は電圧検出器10によって検出され、バンドパスフ
ィルタ16を介して電流基準回路12に正弦波の信号Ｖsが
入力される。電流基準回路12は増幅器11から出力される
制御信号Ｖc と上記正弦波の信号Ｖs を乗算して電流基
準Ｉ* を出力する。この電流基準Ｉ* と電流検出器５で
検出したインバータブリッジ２の出力電流Ｉが増幅器13
に入力されＰＷＭ制御部14、駆動部15を介して電流偏差
が零になるようにインバータブリッジ２をＰＷＭ制御す
る。電流基準Ｉ* の位相は負荷９に供給される交流電圧
の位相にほぼ一致しており、インバータブリッジ２から
高力率の交流電力が供給される。On the other hand, AC power for ordinary households supplied from an AC power system 8 via a circuit breaker 7 and a pole transformer 6 is supplied to a load 9, and the inverter bridge 2 is connected to the AC power system 8. Drive in line. AC voltage supplied to the load 9 is detected by the voltage detector 10, a signal V s of the sine wave is input to the current reference circuit 12 via a band-pass filter 16. Current reference circuit 12 is a current reference by multiplying the control signal V c and the sine wave signal V s output from the amplifier 11 I * Is output. This current reference I * And the output current I of the inverter bridge 2 detected by the current detector 5 is
And PWM control of the inverter bridge 2 via the PWM control unit 14 and the drive unit 15 so that the current deviation becomes zero. Current reference I * Is almost coincident with the phase of the AC voltage supplied to the load 9, and AC power with a high power factor is supplied from the inverter bridge 2.
【０００５】なお、直流電源１として太陽電池を用いる
とき、最大電力を取り出すように電圧基準Ｖ* が与えら
れるが、本発明とは直接関係しないので詳細説明は省略
する。When a solar cell is used as the DC power supply 1, the voltage reference V * is set so as to extract the maximum power . Is given, but is not directly related to the present invention, and a detailed description thereof will be omitted.
【０００６】このような配電系統において、柱上変圧器
６を含む負荷側の保守点検を行う場合、しゃ断器７を開
放して交流電力系統８から切り離して行われる。この場
合、電圧リレー17と周波数リレー18により負荷側の状態
を監視し、交流電力系統から切り離されたとき異常検出
回路19によりこれを検出し駆動部15の動作を中止させイ
ンバータを停止させるようにしている。In such a distribution system, when performing maintenance and inspection on the load side including the pole transformer 6, the circuit breaker 7 is opened and separated from the AC power system 8. In this case, the state of the load side is monitored by the voltage relay 17 and the frequency relay 18, and when disconnected from the AC power system, this is detected by the abnormality detection circuit 19, the operation of the drive unit 15 is stopped, and the inverter is stopped. ing.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、しゃ断
器７を開放して交流電力系統８から切り離したとき、イ
ンバータブリッジ２から供給する電力と負荷９の電力が
バランスしていると異常検出回路19で検出が行われず、
インバータが運転を継続する場合がある。この状態をア
イランディング（islanding ）又は逆充電と呼び保守点
検を行うとき危険な状態となる。特に負荷に誘導電動機
が接続されている場合には、この電動機の逆起電圧によ
り系統の電圧や周波数が維持される傾向となり、逆充電
の検出が困難となる。この逆充電を防ぐ方法として次の
ような提案がなされている。However, when the circuit breaker 7 is opened and disconnected from the AC power system 8, if the power supplied from the inverter bridge 2 and the power of the load 9 are balanced, the abnormality detection circuit 19 will be described. No detection was performed,
The inverter may continue running. This condition is called "islanding" or "reverse charging" and is dangerous when performing maintenance and inspection. In particular, when an induction motor is connected to the load, the voltage and frequency of the system tend to be maintained by the back electromotive force of the motor, making it difficult to detect reverse charging. The following proposals have been made as a method for preventing this reverse charging.
【０００８】周波数変動方式：電流基準回路12へ入力す
る系統参照電圧の位相にゆらぎ回路21により一定量の範
囲内で位相シフトをかけ、しゃ断器７が開放されたとき
インバータ出力周波数の変動から逆充電を検出する。し
かし、この方式はインバータの電力（無効電力を含む）
と負荷の電力が完全にバランスすると周波数も電圧も変
化せず検出することができない場合がある。Frequency fluctuation method: The phase of the system reference voltage input to the current reference circuit 12 is phase-shifted within a certain range by the fluctuation circuit 21 so that when the circuit breaker 7 is opened, the phase is inverted from the fluctuation of the inverter output frequency. Detect charging. However, this method uses inverter power (including reactive power)
If the power of the load and the power of the load are completely balanced, there is a case where the frequency and the voltage do not change and cannot be detected.
【０００９】電力変動方式：ゆらぎ回路21により電流基
準回路12から出力する電流基準Ｉ* を一定量の範囲内で
低周波で変動させ、しゃ断器７で開放されたときインバ
ータから出力する電力と負荷の電力のバランスを崩すこ
とにより電圧と周波数を変化させ逆充電を検出する。し
かし、この方式でも多数台のインバータが並列に接続さ
れると各インバータの電力変動の位相がバラバラとなり
全体として電力変動がない状態となって検出できない場
合がある。[0009] Power fluctuation method: current fluctuation by fluctuation circuit 21
Current reference I output from quasi-circuit 12* Within a certain amount
When the frequency is changed at low frequency and the circuit breaker 7 is opened
The balance between the power output from the motor and the load power.
Then, the voltage and frequency are changed to detect reverse charging. I
However, even with this method, many inverters are connected in parallel.
The power fluctuation phase of each inverter
If there is no power fluctuation as a whole and it cannot be detected
There is a case.
【００１０】高調波電圧監視方式：高調波検出回路20に
より負荷側電圧の高調波を監視し、しゃ断器７が開放さ
れたとき高調波（第３、第５、第７高調波）が増加する
ことにより逆充電を検出する。しかし、この方式は、イ
ンバータエアコン、テレビなどのようなコンデンサイン
プット形の整流回路を持つ負荷が多数使用されると定常
時に第３、第５、第７高調波が増加して検出の信頼性が
著しく低下する。[0010] Harmonic voltage monitoring system: The harmonics of the load side voltage are monitored by the harmonic detection circuit 20, and when the circuit breaker 7 is opened, the harmonics (third, fifth, and seventh harmonics) increase. This detects reverse charging. However, in this method, when a large number of loads having a rectifier circuit of the capacitor input type, such as an inverter air conditioner and a television, are used, the third, fifth, and seventh harmonics increase in a steady state, and the reliability of detection is increased. It decreases significantly.
【００１１】本発明は、これらの問題を解消しようとし
てなされたもので、その目的とするところは、上述のよ
うな状態においてもより確実に逆充電を検出することの
可能な系統連系保護装置を提供することにある。The present invention has been made in order to solve these problems, and an object of the present invention is to provide a system interconnection protection device capable of more reliably detecting reverse charging even in the above-described state. Is to provide.
【００１２】[0012]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、直流電力を交流電力に変換し交流系統に
連系して運転するインバータの保護装置において、イン
バータの出力側の電圧位相と周波数を検出し、前記電圧
位相から基準位相を得、この基準位相に応じた位相の交
流の電流基準を発生しインバータの出力電流を制御する
と共に、前記周波数に応じて前記基準位相を補正し、こ
れによりインバータの出力側が交流系統から切り離され
たことを検出し保護動作を行うようにする。また、前記
周波数の増加あるいは減少に応じて前記基準位相を進み
位相あるいは遅れ位相に補正する。また、前記周波数が
定格周波数の前後の所定範囲では前記基準位相の補正の
量を少なくするかあるいは補正を行わないようにする。In order to achieve the above object, the present invention relates to a protection device for an inverter which converts DC power into AC power and operates in connection with an AC system. And a frequency, to obtain a reference phase from the voltage phase, generate an AC current reference having a phase corresponding to the reference phase, control the output current of the inverter, and correct the reference phase according to the frequency. Thus, the protection operation is performed by detecting that the output side of the inverter is disconnected from the AC system. Further, the reference phase is corrected to a leading phase or a lagging phase according to the increase or decrease of the frequency. When the frequency is in a predetermined range around the rated frequency, the correction amount of the reference phase is reduced or the correction is not performed.
【００１３】[0013]
【作用】インバータの交流側が交流電力系統から切り離
されたとき交流電源の周波数が負荷の状態によりわずか
に増加あるいは減少する。これを検出し周波数増加した
場合はインバータ電流の位相を進め、周波数がさらに増
加する方向に移行させ、周波数が減少した場合はインバ
ータ電流の位相を遅らせて周波数が更に減少する方向に
移行させインバータ出力と負荷のバランスを急速に崩す
ことにより交流電源の電圧、周波数、周波数変化率を検
出して逆充電を早期に検出してこの検出出力によりイン
バータの運転を停止させる。また、定格周波数の前後の
所定範囲ではインバータ電流の位相変化を少なくするか
あるいは位相変化を行わないようにして定常時の運転を
安定に行うようにする。When the AC side of the inverter is disconnected from the AC power system, the frequency of the AC power source slightly increases or decreases depending on the load condition. If the frequency is detected and the frequency is increased, the phase of the inverter current is advanced and the frequency is further increased.If the frequency is decreased, the phase of the inverter current is delayed and the frequency is further decreased and the inverter output is increased. Then, the voltage, frequency, and frequency change rate of the AC power supply are detected by rapidly breaking the balance between the inverter and the load, and the reverse charging is detected at an early stage, and the output of the detection stops the operation of the inverter. In a predetermined range before and after the rated frequency, the phase change of the inverter current is reduced or the phase change is not performed so that the steady-state operation is stably performed.
【００１４】[0014]
【実施例】本発明の系統連系インバータの保護装置の実
施例を図１に示す。図１において、図６と重複する部分
には同一符号を付し説明を省略する。負荷９に供給する
交流電圧Ｖ1 を電圧検出回路10を介して検出し、ＰＬＬ
（phase locked loop ）回路22によりＶ1 に同期した信
号ＳＹを得る。1 shows an embodiment of a protection device for a grid-connected inverter according to the present invention. 1, the same reference numerals are given to the same parts as those in FIG. 6, and the description will be omitted. AC voltages V 1 supplied to the load 9 is detected through the voltage detection circuit 10, PLL
Obtaining a signal SY synchronized with the V 1 by (phase locked loop) circuit 22.
【００１５】この信号ＳＹから位相シフト回路23を経て
正弦波回路26によりＶ1 に同期した正弦波を得て、電流
基準回路12からＶ1 に同期し、増幅器11の出力Ｖc の大
きさに比例した振幅を持つ正弦波の電流基準Ｉ* を出力
する。周波数検出回路25により信号ＳＹから交流電圧Ｖ
1 の周波数ｆを検出し、函数回路24は周波数ｆに応じた
信号θを発生する。位相シフト回路23は信号θに応じて
位相の変化した同期信号ＳＹＸを出力する。この場合、
交流電圧Ｖ1 が定格周波数のとき、ほぼ力率が１になる
位相の同期信号ＳＹＸが出力される。[0015] to obtain a sine wave synchronized to V 1 by a sine wave circuit 26 through the phase shift circuit 23 from the signal SY, synchronized from the current reference circuit 12 to V 1, the magnitude of the output V c of the amplifier 11 Sine wave current reference I * with proportional amplitude Is output. The AC voltage V is obtained from the signal SY by the frequency detection circuit 25.
Detecting a first frequency f, function circuit 24 generates a signal θ corresponding to the frequency f. The phase shift circuit 23 outputs a synchronization signal SYX whose phase has changed according to the signal θ. in this case,
When the AC voltage V 1 is the rated frequency, the output phase of the synchronization signal SYX almost power factor is 1.
【００１６】一方、電圧検出器10（一般には変圧器が使
用される）の出力から電圧リレー17、周波数リレー18、
周波数変化率リレー27により変化分を検出し、異常検出
回路19により異常を検出しインバータ駆動部15をオフし
てインバータを停止させる。上記構成において、負荷９
とインバータ出力電流がほぼバランスしている状態にお
いて、しゃ断器７を開放した場合を考える。インバータ
の出力電流は基本的には図２（ｃ）に示すようにほぼ力
率１、即ち電圧Ｖとインバータ電流ＩINV が同位相とな
るよう制御している。On the other hand, from the output of the voltage detector 10 (generally, a transformer is used), a voltage relay 17, a frequency relay 18,
The change is detected by the frequency change rate relay 27, the abnormality is detected by the abnormality detection circuit 19, and the inverter driving unit 15 is turned off to stop the inverter. In the above configuration, the load 9
Consider a case where the circuit breaker 7 is opened in a state where the inverter output current and the inverter output current are almost balanced. The output current of the inverter is basically controlled so that the power factor is substantially 1, as shown in FIG. 2C, that is, the voltage V and the inverter current I INV have the same phase.
【００１７】負荷が（ａ）に示すようなインダクタンス
Ｌを有し、遅れ力率の場合、インバータ出力電流と負荷
電流がバランスして運転するためには周波数が上昇し、
インダクタンスＬに流れる電流を減少させようとして交
流電圧の周波数が上昇する方向に動作する。このとき、
周波数検出器25は周波数が上昇したことを検出しインバ
ータ電流位相を少し進めるように作用する。するとこの
インバータ電流とバランスするためには交流電源の周波
数は更に上昇するようポジティブに作用し交流電源の周
波数が急速に上昇するので周波数リレー18や周波数変化
率リレー27でこれを検出し、異常検出回路19によりイン
バータを停止させる。即ち、遅れ力率負荷なら進み電流
を供給することによりバランスをくずすよう積極的に作
用させる。In the case where the load has an inductance L as shown in (a) and has a delayed power factor, the frequency increases in order to operate the inverter output current and the load current in a balanced manner,
It operates in a direction to increase the frequency of the AC voltage in an attempt to reduce the current flowing through the inductance L. At this time,
The frequency detector 25 detects that the frequency has risen and acts to slightly advance the inverter current phase. Then, in order to balance with the inverter current, the frequency of the AC power supply acts positively so as to further rise, and the frequency of the AC power supply rises rapidly, so that this is detected by the frequency relay 18 or the frequency change rate relay 27, and abnormality is detected. The inverter is stopped by the circuit 19. That is, in the case of a lagging power factor load, a forward current is supplied to positively act to break the balance.
【００１８】次に負荷が（ｂ）に示すようなキャパシタ
ンスＣを有し進み力率の場合、インバータ出力電流と負
荷電流がバランスして運転するためには周波数が低下し
コンデンサＣに流れる電流を減少させ力率１の負荷に近
づくように移行する。Next, when the load has a capacitance C as shown in FIG. 2B and has a leading power factor, the frequency decreases and the current flowing through the capacitor C decreases in order to operate the inverter output current and the load current in a balanced manner. The load shifts so as to approach the load of unity power factor.
【００１９】周波数検出器25により、周波数低下を検出
すると位相シフト回路23によりインバータ電流位相を遅
らせるよう動作させると、更に周波数が低下してコンデ
ンサＣの電圧は位相が遅れ、即ち周波数を低下させる方
にポジティブに作用し交流電源の周波数が急速に低下す
る。即ち、進み力率負荷に対しては遅れ電流を供給して
バランスを早急に失わせる。周波数リレー18や周波数変
化率リレー27でこれを検出して異常検出回路19によりイ
ンバータを停止させる。When the frequency detector 25 operates to delay the inverter current phase when the frequency shift is detected by the phase shift circuit 23, the frequency further decreases, and the voltage of the capacitor C is delayed, that is, the frequency is decreased. And the frequency of the AC power supply decreases rapidly. That is, a lagging current is supplied to the leading power factor load to quickly lose the balance. This is detected by the frequency relay 18 or the frequency change rate relay 27, and the abnormality detection circuit 19 stops the inverter.
【００２０】なお、力率１の負荷の場合はインバータ出
力電流と負荷の電流がバランスしていなければ電圧が異
常となるので電圧リレー17で検出し異常検出回路19によ
りインバータを停止させる。In the case of a load having a power factor of 1, if the output current of the inverter and the current of the load are not balanced, the voltage becomes abnormal. Therefore, the voltage is detected by the voltage relay 17 and the inverter is stopped by the abnormality detecting circuit 19.
【００２１】次に、従来逆充電検出が最も困難であると
された誘導電動機（ＩＭ）が負荷に接続された図２
（ｄ）の場合について考える。この場合の等価回路は励
磁インダクタンスｌ0 とＩＭの２次抵抗γ2 を“すべ
り”Ｓで除算した抵抗の並列回路で近似される。この時
の電圧と電流のベクトルは図２（ｅ）となり、電流ｌ2
がトルク分電流、電流ｉ0 が磁束分電流となる。誘導電
動機の逆起電圧の周波数はｆ−ｆs （ｆs は“すべり”
周波数）即ち誘導電動機の回転速度に比例する。（ｆは
電源周波数）このため、しゃ断器７をしゃ断すると交流
電源の周波数はｆ−ｆs となる。Next, FIG. 2 shows that an induction motor (IM), which is conventionally considered to be the most difficult to detect reverse charging, is connected to a load.
Consider the case (d). The equivalent circuit in this case is approximated by a parallel circuit of a resistance obtained by dividing the excitation inductance l 0 and the secondary resistance γ 2 of IM by “slip” S. Vector of this time of the voltage and current FIG 2 (e), and the current l 2
Is the torque component current, and the current i 0 is the magnetic flux component current. Frequency of the back electromotive voltage of the induction motor is f-f s (f s is "sliding"
Frequency), that is, the rotation speed of the induction motor. (F is the power frequency) Therefore, the frequency of the AC power source to cut off the circuit breaker 7 becomes f-f s.
【００２２】この周波数を検出すると電源周波数より低
いので、位相シフト回路により遅れ電流をインバータよ
り流出させる。このため、誘導電動機には図２（ｅ）よ
り遅れた電流ｉが流れる。この結果即ちトルク分電流ｌ
2 が減少又は負となり電動機は減速する。このことが正
帰環に作用するため交流電源周波数はフリーランよりも
急速に低下し、周波数リレーにて異常検出19を動作させ
インバータを停止する。函数発生器24の一例を図３に示
す。 （ａ）は定格周波数ｆ0 に対し周波数上昇に比例して位
相を進め、一定限度にリミットするものである。 電源周波数が定格よりずれている場合、力率が１よりず
れることになるが系統が接続されている場合は周波数変
化は極めて小さいので力率もほぼ１となる。 （ｂ）は定格周波数付近では位相は変えないので力率が
１となり、周波数が一定値をはずれた場合位相シフトを
行う方法。 （ｃ）は定格周波数付近では位相の変化をゆるやかに、
周波数が定格よりずれるに従って位相シフトを大きくす
る方法。 （ｄ）は定格周波数付近では位相を変えないで力率１の
電流をインバータから出力し、周波数が一定値をはずれ
ると固定位相シフトする方法。 などが考えられる。When this frequency is detected, since it is lower than the power supply frequency, the delay current is caused to flow out of the inverter by the phase shift circuit. For this reason, a current i that flows later than that in FIG. 2E flows through the induction motor. This result, ie, the torque current l
2 decreases or becomes negative, and the motor decelerates. Since this acts on the positive loop, the AC power supply frequency drops more rapidly than in free-run, and the abnormality detection 19 is activated by the frequency relay to stop the inverter. An example of the function generator 24 is shown in FIG. (A) advances the phase in proportion to the frequency increase with respect to the rated frequency f 0 , and limits the phase to a certain limit. When the power supply frequency deviates from the rating, the power factor deviates from 1, but when the system is connected, the frequency change is extremely small and the power factor is also approximately 1. (B) is a method in which the power factor becomes 1 because the phase does not change near the rated frequency, and the phase is shifted when the frequency deviates from a constant value. (C) gradually changes the phase near the rated frequency,
A method that increases the phase shift as the frequency deviates from the rating. (D) is a method in which a current having a power factor of 1 is output from the inverter without changing the phase near the rated frequency, and a fixed phase shift is performed when the frequency deviates from a fixed value. And so on.
【００２３】以上説明したように、本発明によれば逆充
電時の周波数変化を助長をする方向にインバータの電流
位相をシフトすることにより周波数変化を増長し、周波
数リレーや周波数変化率リレーによりこれを検出してイ
ンバータを停止しすみやかに逆充電を防止する系統連系
インバータの逆充電保護装置を得ることができる。本発
明の他の実施例を図４に示す。As described above, according to the present invention, the frequency change is increased by shifting the current phase of the inverter in a direction that promotes the frequency change during reverse charging, and the frequency change is increased by the frequency relay or the frequency change rate relay. Is detected, the inverter is stopped, and a reverse charge protection device for a system-linked inverter that immediately prevents reverse charging can be obtained. FIG. 4 shows another embodiment of the present invention.
【００２４】図１におけるＰＬＬ回路22の前にフィルタ
回路16を挿入した場合は、周波数検出回路25により周波
数を検出し、フィルタ位相補正回路28により必要な周波
数範囲でフィルタによる位相シフト分を補正する回路と
函数発生器24の出力を加算回路29で加算して位相シフト
回路23により位相シフトすることにより図１と全く同等
な作用を行うことができる。When the filter circuit 16 is inserted before the PLL circuit 22 in FIG. 1, the frequency is detected by the frequency detection circuit 25, and the phase shift by the filter is corrected by the filter phase correction circuit 28 in a necessary frequency range. By adding the circuit and the output of the function generator 24 by the addition circuit 29 and shifting the phase by the phase shift circuit 23, the same operation as in FIG. 1 can be performed.
【００２５】なお、図４においてＰＬＬ回路22を用いな
いでゼロクロス方式で検出する方式でも同様に応用でき
ることは説明するまでもない。フィルタの位相遅れが使
用範囲で小さい場合はフィルタ位相補正回路を省略でき
ることも明らかである。またなお、異常検出リレーとし
て歪率検出回路など追加することにより逆充電検出の精
度の向上を図ることができる。In FIG. 4, it is needless to say that the same method can be applied to the detection using the zero-cross method without using the PLL circuit 22. It is apparent that the filter phase correction circuit can be omitted when the phase delay of the filter is small in the range of use. In addition, the accuracy of reverse charge detection can be improved by adding a distortion detection circuit or the like as an abnormality detection relay.
【００２６】なお、周波数上昇に対し位相を進める回路
は図５に示すノッチフィルタを構成することが可能であ
り、この回路を電圧位相検出回路又は電流基準回路に挿
入することで実現することができる。なお、実使用では
定格周波数±１Ｈz 程度で逆充電と判別する周波数リレ
ーを用いるので、この範囲で位相が進めばよいことにな
る。It should be noted that a circuit for advancing the phase with respect to an increase in frequency can constitute a notch filter shown in FIG. 5, and can be realized by inserting this circuit into a voltage phase detection circuit or a current reference circuit. . In actual use, a frequency relay that determines reverse charging at a rated frequency of about ± 1 Hz is used, so that the phase may be advanced within this range.
【００２７】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、交流電源の周波数が定
格値より上昇しない場合はインバータの電流位相を進め
て周波数を更に上昇させるよう作用させ、周波数が定格
値より下降した場合はインバータの電流位相を遅らせて
周波数を更に下降させるよう作用させることにより電力
のバランスをくずし周波数や電圧異常によりインバータ
を停止させ高速に確実に逆充電を検出して保護すること
のできる系統連系インバータの逆充電保護装置を提供す
ることができる。According to the present invention, when the frequency of the AC power supply does not rise above the rated value, the current phase of the inverter is advanced to cause the frequency to further rise, and when the frequency falls below the rated value, the inverter operates. The reverse of a grid-connected inverter that can delay the current phase and further lower the frequency to break the power balance, stop the inverter due to frequency or voltage abnormalities, and reliably detect and protect reverse charging at high speed. A charge protection device can be provided.
【図１】本発明の一実施例を示す図。FIG. 1 is a diagram showing one embodiment of the present invention.
【図２】本発明の作用を説明するための負荷状態を示す
図。FIG. 2 is a diagram showing a load state for explaining the operation of the present invention.
【図３】図１の関数発生器24の関数例を示す図。FIG. 3 is a diagram showing a function example of a function generator 24 of FIG. 1;
【図４】本発明の他の実施例を示す図。FIG. 4 is a diagram showing another embodiment of the present invention.
【図５】図４のフィルタ位相補正回路28の一例を示す
図。FIG. 5 is a diagram showing an example of a filter phase correction circuit 28 in FIG. 4;
【図６】従来の系統連系インバータの保護装置の構成
図。FIG. 6 is a configuration diagram of a conventional protection device for a system interconnection inverter.
１…直流電源、 ２…インバータブリッジ、３…リ
アクトル、４…コンデンサ、 ５…電流検出器、
６…変圧器、７…しゃ断器、 ８…交流電力系
統、 ９…負荷、10…電圧検出器、 11，13…増
幅器、 12…電流基準回路、14…ＰＷＭ制御回
路、15…駆動部、 16…フィルタ、17…電圧
リレー、 18…周波数リレー、 19…異常検出回
路、20…高調波検出回路、21…ゆるぎ回路、 22
…ＰＬＬ回路、23…位相シフト回路、24…函数発生回
路、 25…周波数検出回路、26…正弦波回路、
27…周波数変化率リレー、28…フィルタ位相補正回路、
29…加算回路。1 DC power supply 2 Inverter bridge 3 Reactor 4 Capacitor 5 Current detector
6 transformer, 7 circuit breaker, 8 AC power system, 9 load, 10 voltage detector, 11, 13 amplifier, 12 current reference circuit, 14 PWM control circuit, 15 drive unit, 16 ... Filter, 17 ... Voltage relay, 18 ... Frequency relay, 19 ... Abnormality detection circuit, 20 ... Harmonic detection circuit, 21 ... Loose circuit, 22
... PLL circuit, 23 ... Phase shift circuit, 24 ... Function generation circuit, 25 ... Frequency detection circuit, 26 ... Sine wave circuit,
27: Frequency change rate relay, 28: Filter phase correction circuit,
29 ... Addition circuit.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H02J 3/00 - 5/00──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) H02J 3/00-5/00
Claims (3)
連系して運転するインバータの保護装置において、イン
バータの出力側の電圧位相と周波数を検出し、前記電圧
位相から基準位相を得、この基準位相に応じた位相の交
流の電流基準を発生しインバータの出力電流を制御する
と共に、前記周波数に応じて前記基準位相を補正し、こ
れによりインバータの出力側が交流系統から切り離され
たことを検出し保護動作を行うことを特徴とする系統連
系インバータの逆充電保護装置。1. An inverter protection device that converts DC power into AC power and operates in connection with an AC system, detects a voltage phase and a frequency on an output side of the inverter, and obtains a reference phase from the voltage phase. An AC current reference having a phase corresponding to the reference phase is generated to control the output current of the inverter, and the reference phase is corrected according to the frequency, thereby confirming that the output side of the inverter is disconnected from the AC system. A reverse charging protection device for a grid-connected inverter, which detects and performs a protection operation.
数の増加あるいは減少に応じて前記基準位相を進み位相
あるいは遅れ位相に補正することを特徴とする系統連系
インバータの逆充電保護装置。2. The reverse charging protection device for a grid-connected inverter according to claim 1, wherein the reference phase is corrected to a leading phase or a lagging phase according to the increase or decrease of the frequency.
数が定格周波数の前後の所定範囲では前記基準位相の補
正の量を少なくするかあるいは補正を行わないようにす
ることを特徴とする系統連系インバータの逆充電保護装
置。3. The system according to claim 1, wherein the correction amount of the reference phase is reduced or the correction is not performed when the frequency is in a predetermined range around a rated frequency. Reverse protection device for system inverter.
Priority Applications (7)
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| DE69320425T DE69320425T2 (en) | 1992-06-24 | 1993-06-23 | Inverter protection device |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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ID=12123166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014024731A1 (en) | 2012-08-06 | 2014-02-13 | 株式会社 東芝 | Linkage system switching device and power control system |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5627737A (en) * | 1993-09-13 | 1997-05-06 | Sanyo Electric Co., Ltd. | Power inverter for use in system interconnection |
| JP2002345155A (en) * | 2001-05-14 | 2002-11-29 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Photovoltaic power generating inverter |
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| JP2011188690A (en) * | 2010-03-10 | 2011-09-22 | Toshiba It & Control Systems Corp | Islanding detection device of inverter and method of detecting islanding |
-
1993
- 1993-02-12 JP JP5023894A patent/JP2790403B2/en not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014024731A1 (en) | 2012-08-06 | 2014-02-13 | 株式会社 東芝 | Linkage system switching device and power control system |
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| Publication number | Publication date |
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